不加端接电阻的快乐，你们绝对想象不到！

edadoc

作者：黄刚（一博科技自媒体高速先生团队成员）

对于做过DDR模块的PCB工程师来说有没有过这样的体验，在板子小密度高的情况下，要是突然发现原理图上没有那一大把地址信号的端接电阻，他们的心情一定会是这样的…


掐指一算，基本上一个DDR的通道，地址控制信号加起来差不多达到20根，也就是说硬件工程师的小手一挥，对于PCB工程师就是一笔福利，尤其在目前板上走线密度越来越大，层数越来越少的情况下，PCB工程师差点就是给你一个大大的拥抱。当然从成本的角度看，要是一个板子有好几个DDR通道，而且是大批量生产的话，你们的老板估计也会给你们加个鸡腿吧。

' I) c! i* c: B
) S( \) v! f( O1 z2 P* S' J; l0 K3 Y但是爽归爽，端接电阻却不是说去掉就能去掉的，你要去掉的前提肯定是要保证能够跑通！这对于速率高的DDR模块，例如ddr4，而且一个通道有4个颗粒的DDR模块来说，问一下作为硬件工程师的你们，敢试试吗？
' W, A! x0 S# ]$ l: M( A

  |# b, Q2 t' ~0 u4 S
我们先说点轻松的吧，一般来说，常用的1拖4的DDR拓扑结构一般有两种，就是我们常见的fly-by拓扑和T拓扑，他们大概的示意图如下所示：

3 y9 Y; _# h# i0 ]
7 S0 {' v% |2 H* O" J2 |6 y2 ]
当然两者都可以加上相应的端接电阻来组成一个更为完善的拓扑，从外形来看，Fly-by拓扑是从头到尾进行串联的组合，T拓扑是以控制器到每个颗粒时间大致相等为前提的组合。关于这两种拓扑间的端接电阻如何选择及相关的原理，可以观看高速先生下面这个很详细的端接视频哈。
# q- k# Q3 Q. T' ]: m# E
3 k2 N7 \  b  D& C7 F2 F- ^0 d
" q2 i" v5 x2 z& O+ s0 `https://www.bilibili.com/video/BV1g54y1v7Ce

) Q  p3 c/ P9 Z5 d  F4 g/ M( O/ {6 O那么本案例来了，因为项目需要大批量的生产，因此客户想实现尽量省成本的DDR4模块设计，省成本的意思是对于DDR4模块来说，客户提出了能不能把地址信号的端接电阻省掉，由于省掉端接电阻之后，那么同时也可以节省一个VTT的电源转换芯片，也就是我们经常说的1.2V转0.6V给VTT端接电阻供电的电源。很显然这是一个非常规的设计，尤其对于2400Mbps的DDR4而言。高速先生其实之前也很少遇到这样的客户需求，在这么高速的DDR4模块中，而且还是4个颗粒的情况下，高速先生也是慢慢去尝试不同的拓扑带来的效果。

( i1 I! J" Y7 t0 l3 X
* s! m+ S. p/ v7 n6 ~7 P当然一开始高速先生还是希望在比较传统的Fly-by拓扑中实现，就是以下的拓扑了。
" e4 Q+ L) D1 N" H
4 y6 g6 k% d0 o2 f5 ?: P
# j1 w7 u3 m' F& U/ U但是在这个传统的单面放置4个颗粒的Fly-by拓扑中，高速先生并没有得到想要的答案，它的波形说明了在Fly-by拓扑中基本上不太可能做到。


) {+ ]( K8 D, z5 R% m" U那么是不是就不能实现了呢？从上面Fly-by拓扑不加端接电阻的眼图结果来看，差的可不是一丁半点，Fly-by拓扑走不通，高速先生因此（也只能）把眼光转向T拓扑，经过详细的前期评估（此处忽略N个字哈），高速先生狠下心把拓扑定成如下的样子：
( n# s# F5 r1 s$ \( A% D1 i; g
7 ~$ t/ O# `2 i$ ^. t& k" Y

没错，就是上面的这种T拓扑，而且是正反贴的T拓扑，从空间利用来看它会更有优势，你可以认为它只需要上面单面贴的Fly-by拓扑的一半位置就可以啦。那么它的信号质量到底能不能比Fly-by拓扑好呢？
  I7 d3 |% _: ?8 B" Z& k
5 I' B; |6 G% o8 j# l

# U. d5 ^; a1 ^3 l0 g: y之所以要打这个广告，就是想让大家先去看看高速先生队长的端接视频，看看能不能从中得到一些灵感哈。好了，那我们精心设计的T拓扑的信号质量到底能不能比Fly-by拓扑好呢？我们给出了它的验证结果，让我们惊讶的是（在我们的意料之内），居然还是不错的。

% B) d4 l' Q( y
6 H3 o4 r8 m4 z
这让高速先生看到了4个DDR颗粒也可以不用端接电阻的可能性，因此高速先生在T拓扑的结构中再进行仔细的优化，包括阻抗优化，长度优化，叠层优化等等一系列的操作之后，大胆的完成了该设计并进行投板验证，客户调试后反馈过来的结果也让大家松了一口气。
' T; y( H  w! {$ I# y

. _, p8 S* z5 i
! O7 m' Z4 W, T1 @高速先生到最后有必要再多说两句哈，无论如何，去掉端接电阻的DDR设计我们都认为是非常规的设计，最好不要只通过单纯的设计进行保证，如果大家真的有这样的想法和需求的话，最好的方式就是…




4 y. R. o8 p2 y! K, t( Z$ x
& h; `8 ^3 F$ t8 t, Z* T
# Z( g" T$ [2 B0 ]3 U


0 t3 X4 p6 ^% N" m- u# ?" t

' {0 S1 n9 S* e+ }0 f3 ?5 \
* R% S, ~" l) o3 Z



5 _$ S3 _1 e* Y9 M& J& v! B



+ s+ F! p, q% b- a& P8 y

# \: @% s/ c% W; D( t4 ~+ t
( z9 X& }% a8 b& |% M6 D3 p" n